廣東省新興縣都斛銅礦床地質特征與找礦潛力

盧賽虎，龍 輝，邱文鋒，李 江，李澤源，楊玉鑫

(廣東省有色金屬地質局九三三隊，廣東 肇慶 526060)

0 引言

近年來，在粵西地區斑巖型礦床找礦工作取得了一系列重要突破。例如封開縣園珠頂大型銅鉬礦、春灣—七根大型鉬礦、天堂中型鉛鋅銅礦均產于燕山期斑巖體周邊[1-6]。廣東省新興縣都斛銅礦床是近年來在吳川—四會構造帶邊緣中發現的一處多期侵入巖接觸帶附近的銅礦床[7-13]，礦石類型主要為細脈含銅黑云母二長花崗巖，同時還具有浸染狀黃銅礦的礦化特征[14]，目前累計查明的銅礦資源量達到小型規模。本文通過對都斛銅礦礦床地質特征和礦床成因分析，提出了該礦床的成礦模式及找礦潛力，以期在粵西地區的斑巖型銅礦找礦方面起參考作用。

1 礦區地質概況

都斛銅礦床位于廣東省新興縣東成鎮，距縣城直距6 km，地處區域華夏系構造吳川—四會構造帶與高要—惠來構造巖漿巖帶的交接部位[9-12](圖1)。都斛銅礦區面積約25 km2，為大面積的巖漿巖出露區。

圖1 吳川—四會斷裂帶部分區域地質及礦產分布圖Fig.1 Regional and geological map of the mineral distribution in part of Wuchuan-Sihui fault zone1—古近系 2—白堊系 3—上侏羅統高基坪群上亞群 4—上三疊統 5—三疊系 6—泥盆系—二疊系 7—泥盆系—石炭系 8—奧陶系—志留系 9—奧陶系 10—寒武系 11—震旦系 12—燕山期花崗巖類 13—海西—印支期花崗巖類 14—海西期花崗巖類 15—加里東期花崗巖類 16—流紋斑巖 17—海西期混合花崗巖 18—加里東期混合花崗巖 19—斷層 20—動力變質破碎帶 21—銅礦床(點) 22—鉬礦床 23—銅鉛鋅多金屬礦床

1.1 礦區地層

礦區地層相對簡單，僅在燕山三期黑云母二長花崗巖內見有變質砂巖、堇青云母角巖、千枚巖的殘留體或捕虜體，其時代屬震旦系大紺山組(Z1d)。另外沿河溪兩岸及溝谷有第四系(Q)洪積層分布。

1.2 礦區構造

礦區以NE和NW向斷裂帶為主，規模大且發育最好。斷層產生的節理裂隙為銅成礦活動提供了有利的成礦空間。

NE向斷裂(F1)：為吳川—四會深大斷裂的次一級構造，從礦區東南面經過，為礦區主要控巖及控礦構造。該破碎帶長2500 m，寬度24～35 m，總體走向24°～35°，傾向SE，傾角68°～75°。該組斷裂具有多次后期復活現象，在平面上呈舒緩波狀，或呈“S”狀，斷裂構造內伴有銅多金屬礦化。

NW向斷裂(F2、F3)：為NE向F1斷裂的次一級斷裂，多發育在礦區豬尾山區段花崗閃長斑巖內外，長度80～180 m，寬度2～10 m，傾向SW或NE，傾角55°～68°。F2、F3斷裂顯示礦區花崗閃長斑巖內外次級構造活動頻繁，是否為礦區內創造了有利的容礦空間需進一步驗證。

節理裂隙：F1正斷層及其次級構造使花崗閃長斑巖及其圍巖(黑云母二長花崗巖)產生了較多節理裂隙，局部節理裂隙密集構成網格狀，主要三組，產狀分別為100°～120°/80°～85°、140°～150°/80°、55°/85°，其中以NNE及NE向發育較好。上述幾組裂隙均充填以黃鐵礦、黃銅礦為主的硫化物細脈。節理裂隙越發育、越密集部位，相應的銅礦體品位越高。本文統計了ZK101和ZK103兩個鉆孔不同位置中含礦細脈的數量、厚度等數據(表1、表2)。

表1 鉆孔ZK101含銅礦細脈統計Table 1 List of copper-bearing small veins in the drilling hole ZK101

表2 鉆孔ZK103含銅礦細脈統計Table 2 List of copper-bearing small veins in the drilling hole ZK103

1.3 礦區巖漿巖

巖漿巖是礦區中分布的主要巖石，出露面積>25 km2，屬新興巖體的一部分，主要是燕山三期和燕山五期的侵入體。

燕山三期黑云母二長花崗巖：分布面積大，在礦區內都有分布，占礦區面積約90%，同位素K-Ar年齡為205 Ma。巖石呈淺灰白色，中細粒半自形粒狀結構，塊狀構造；巖石由微斜紋長石、鈉更長石、正長石、石英、黑云母、角閃石少量和微量礦物組成。

燕山五期花崗閃長斑巖(圖2)：主要分布于礦區南東面的豬尾山周邊，主體平面上呈一NNE向的小巖株產出，出露面積約0.02 km2，在豬尾山主體小巖株周邊有有多個巖枝露頭出露，出露范圍較小，基本呈脈狀產出。通過鉆探揭露到花崗閃長斑巖20 m(未揭穿)，巖性為灰白色，淺黃綠色，斑狀結構，塊狀構造；巖石主要由斑晶和基質組成，斑晶主要為石英、斜長石、黑云母、角閃石，基質主要為石英、長石、黑云母及少量絹云母、綠泥石、鋯石、磷灰石等不透明礦物組成。與黑云母二長花崗巖呈侵入接觸關系，邊緣呈小巖株穿插于黑云母二長花崗巖中。

圖2 都斛礦區豬尾山區段地質簡圖Fig.2 The geological sketch map of Zhuweishan section in Douhu mining area1—第四系 2—黑云母二長花崗巖 3—花崗閃長斑巖 4—斷層 5—見礦鉆孔及編號 6—剖面線

2 礦床地質特征

2.1 化探異常特征

礦區1∶1萬化探次生暈圈定了豬尾山化探異常，異常等值線呈圓環形，面積2 km2。Cu-Pb-Mo多元素異?；局丿B呈圓環狀分布，各元素的高值異常中心多分布在東部和北部，呈半環斷續分布。整體上異常呈環形環繞花崗閃長斑巖分布，從內向外元素的分帶為Mo-Cu-Pb-Ag。各元素常見質量分數為Cu(100×10-6)、Pb(300×10-6)、Mo(5×10-6)、Ag(0.5×10-6)，峰值Cu(1000×10-6)、Pb(2500×10-6)、Mo(40×10-6)、Ag(20×10-6)。從地表槽探(剝土)和鉆探揭露所發現的銅鉛鋅礦化體基本與高異常區吻合，大致呈環形環繞花崗閃長斑巖體分布。

2.2 礦化特征

礦區的金屬礦化以銅為主，伴生有銀。銅礦化分為兩種礦化類型。

1)細脈含銅黑云母二長花崗巖型，為礦區內目前的主要礦化類型。銅礦化主要產于黑云母二長花崗巖中，局部產于花崗閃長斑巖中，多沿黑云母二長花崗巖或花崗閃長斑巖接觸帶附近的裂隙產出，形成細脈型黃銅礦。目前圈定的銅礦體均產于豬尾山異常中，大部分銅礦脈平行黑云母二長花崗巖和花崗閃長斑巖的接觸帶產出；礦化主要產于黑云母二長花崗巖中。

2)斑巖型礦化，礦體產于深部鉆孔揭露的花崗閃長斑巖中，鉆孔底部見20 m花崗閃長斑巖未揭穿，巖石具有強烈的絹云母化和黃鐵礦化，黃銅礦呈星點狀、浸染狀分布在巖石中，全巖礦化，全巖銅品位為0.15%。其中在花崗閃長斑巖中見有3.60 m，銅品位為0.45%的銅礦體。斑巖型銅礦化目前僅見于1線附近，地表零星出露。初步認為斑巖型銅礦化可能是花崗閃長斑巖型礦床前緣的礦化帶。

2.3 圍巖蝕變特征

礦區巖石蝕變強烈，主要出現在小巖體、巖脈周圍以及斷裂、巖體接觸帶上，以絹云母化、綠泥石化為主，伴隨有黃鐵礦化、硅化和多金屬礦化。其中以豬尾山的花崗閃長斑巖體為中心的面狀蝕變最為明顯，其面積達1.5 km2。都斛銅礦化與蝕變分帶在空間上表現處較好的吻合性，水平大致可分為三個礦化蝕變帶。

1)黃鐵礦硅化帶(似千枚巖化帶)：地表在豬尾山頂附近出露，深部主要在ZK103鉆孔中揭露，巖石內具硅化和黃鐵礦化，本帶鉆探揭露發現有浸染狀的銅多金屬礦化體。

2)絹云母綠泥石化帶(泥巖化帶)：分布于似千枚巖化帶外側，呈環狀，巖石內的斜長石大部分為絹云母化和綠泥石化。本帶地表和鉆探揭露發現多條脈狀的銅多金屬礦化體。

3)綠泥石綠簾石化帶(青磐巖化帶)：分布于絹云母綠泥石化帶(泥巖化帶)的外圍，呈環狀，花崗巖中的斜長石、黑云母部分蝕變為綠簾石和綠泥石。本帶地表發現多條脈狀的鉛鋅多金屬礦化，都未形成工業礦體。

2.4 礦體特征

礦區銅礦床屬于隱伏的盲礦體，在豬尾山區段1線鉆孔共圈定22條銅礦體(圖3)，其中工業銅礦體5條，低品位銅礦體17條。圈定的工業銅礦體沿走向未控制，沿傾斜控制最大400 m，最大視厚度為5.43 m，礦體傾向SE，傾角60°～75°，平均含Cu 0.42%，伴生Ag 5.50×10-6，礦體賦存高程為156 m～-295 m。上部銅礦體呈脈狀主要賦存于黑云母二長花崗巖中，沿斷裂構造平行展布。下部銅礦體呈浸染狀分布在花崗閃長斑巖中(銅礦體未揭穿)，受花崗閃長斑巖體控制。銅礦體沿傾斜方向有變厚變密集的趨勢。

圖3 都斛銅礦床1線剖面圖Fig.3 Sectional map of the prospecting line No.1 in Douhu copper deposit1—黑云母二長花崗巖 2—花崗閃長斑巖 3—斷層破碎帶 4—銅礦體 5—取樣位置 6—探槽及編號 7—鉆孔編號

2.5 礦石組成

礦石中礦物成分較簡單，主要金屬礦物有黃鐵礦和黃銅礦；非金屬礦物為長石、石英、黑云母、絹云母、綠泥石等；礦石礦物主要為黃銅礦；脈石礦物主要為石英。

礦石的主要有用組分為Cu，主要伴生有用組分為Ag，Cu主要賦存于黃銅礦中，Ag與Cu呈正相關關系；一般地表銅品位較低，往深部有局部有變富。

2.6 礦石結構構造

礦石結構主要為他形晶粒狀結構、半自形—自行粒狀結構。① 他形晶粒狀結構：主要是黃銅礦呈他形粒狀，粒徑為0.05～0.35 mm，黃銅礦呈星點狀或微細脈狀(圖4a)、浸染狀(圖4b)分布于蝕變中，常與黃鐵礦共生。黃銅礦石常見分布于黃鐵礦顆粒邊緣、間隙(圖4c)或晶隙中(圖4d)，交代黃鐵礦形成。② 他形晶粒狀結構：黃鐵礦自形、半自形粒狀結構，粒徑0.05～1.15 mm，常呈細脈侵染狀產于蝕變巖中，并見細脈相互穿插、切割，推斷其形成可能是多期的。

礦石構造以脈狀構造為主，少部分為浸染狀構造。① 脈狀構造：黃銅礦和黃鐵礦沿黑云母二長花崗巖裂隙充填呈脈狀。② 浸染狀構造：黃銅礦均勻分布于絹云母化花崗閃長斑巖中，呈浸染狀構造。

3 控礦條件分析

3.1 控巖控礦條件

吳川—四會區域斷裂構造和高要惠來構造巖漿巖帶控制了成礦有關的燕山期中酸性巖漿巖的活動范圍[9-12]。都斛銅礦以燕山三期侵入的黑云母二長花崗巖為賦礦圍巖，以燕山五期花崗閃長斑巖為成礦巖體，礦體空間展布受控于不同期次巖體的接觸帶和斷裂構造的雙重控制[13]，遠離沉積(變質)地層，從巖體中出現震旦系變質巖的捕虜體等現象分析，成礦處于淺成環境，成礦后的剝蝕程度不大[14]。

3.2 圍巖蝕變與礦化關系

都斛銅礦的圍巖蝕變主要分為兩類，一是絹云母化、綠泥石化，發育于黑云母二長花崗巖和花崗閃長斑巖接觸帶，分布空間范圍大，與脈狀銅礦帶分布范圍關系密切，主要分布于礦區的淺部；二是黃鐵礦化、硅化，發育于星點浸染狀黃銅礦化花崗閃長斑巖中。從蝕變的展布特征上分析，礦區具有上部絹云母化、綠泥石化蝕變，向深部轉為黃鐵礦化、硅化蝕變，與上部的脈狀礦化和向深部轉為斑巖型礦化相吻合。

4 礦床成因探討

通過對都斛銅礦床地質特征分析研究，確定了燕山五期花崗閃長斑巖體和斷裂構造聯合控制了含礦熱液運移和沉淀成礦[7-8]。燕山五期次形成的富含成礦物質的花崗閃長斑巖小巖株侵入到近地表，由于溫度、壓力的突變，在巖體頂部和邊緣發生驟冷、隱爆作用，產生類似于次火山巖體頂部的環狀、放射狀斷裂裂隙構造系統，形成有利的容礦空間，同時作為圍巖的黑云母二長花崗巖，具有很強的隔水能力，加強了成礦熱液在構造裂隙中與圍巖充分地進行水巖交換作用，使圍巖發生強烈的綠泥石化、絹云母化蝕變，形成了都斛花崗閃長斑巖與黑云母二長花崗巖接觸帶附近的銅礦床[13-14]。同時，花崗閃長斑巖小巖株前緣是成礦物質聚集的有利部位，淺成環境是形成斑巖型礦床的有利地質條件[13-16]。因此，形成都斛礦區脈狀、浸染狀銅礦化的含礦巖體是斑巖銅礦床的成礦有利地段，花崗閃長斑巖中的硅化蝕變及斑巖型銅礦化的發現提供了斑巖型銅礦床的找礦線索[7-8]。

5 找礦潛力分析

都斛銅礦床上部出現脈狀礦體成礦帶，而深部賦存有斑巖型礦化帶，即具有斑巖型礦床典型的“上脈下體”的二元空間結構特征。目前該礦床的找礦范圍為斑巖型礦床的頂部的脈狀礦帶，并且發現有斑巖型礦化的成礦標志；從絹云母化、綠泥石化蝕變發育脈狀的銅礦，而黃鐵礦化、硅化發育浸染狀的銅礦特征分析，礦區具有尋找斑巖型礦床的找礦潛力。

經過對比有關斑巖型礦床特征[13-16]和本區成礦地質特征，初步得出都斛銅礦床礦模式，并對斑巖型銅礦進行了找礦預測(圖5)。

圖5 都斛銅礦成礦模式及找礦潛力示意圖Fig.5 The schematic map of metallogenic model and prospecting potential of Douhu copper deposit1—黑云母二長花崗巖 2—花崗閃長斑巖 3—斷層破碎帶 4—銅礦體 5—預測脈狀銅礦成礦部位 6—預測斑巖銅礦成礦部位7—硅化、黃鐵礦化帶 8—絹云母化、綠泥石化帶 9—綠泥石化 10—絹云母化 11—黃鐵礦化 12—硅化 13—鉆孔及編號 14—礦體厚度/銅礦品位 15—成礦流體遷移方向